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Décomposition du mouvement

Décomposition du mouvement

Sans parachute


 

Nous allons étudier les forces qui s’exercent lorsque le parachute du parachutiste ne s’est pas encore ouvert.
On distingue 3 forces en présence :

  • La poussée d’Archimède \vec \pi
  • Le poids \vec P
  • Les frottements \vec f
Référentiel : Terrestre supposé galiléen
Système : {parachutiste+parachute}
Schéma de la descente sans parachute

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Vidéo d'une chute sans parachute

Calcul du Poids





Calcul de la poussée d’Archimède

On sait que ρeau=1.0 kg.L-1.
Pour calculer la poussée d’Archimède nous avons besoin du volume d’air déplacé correspondant au volume du corps humain : nous allons considérer que V=1,85 m3
Nous allons maintenant calculer la masse volumique de l’air :
P étant la pression atmosphérique en Pascal. T la température atmosphérique en Kelvin. Et R la constante des gazs parfaits; en considérant l'air comme un gaz parfait. (incompressible)





La poussée d’Archimède est environ 40 fois inférieur au poids, elle est donc négligeable. On considère que les frottements sont aussi négligeables.

Sans le parachute, le parachutiste ne subit que l’action de son poids, il est donc en chute libre.
Voici le tracé des points d’une boule en chute libre réalisé grâce au logiciel Regressi. (Dont on a pu voir la vidéo sur la page précédente)

Tracé des points en chute libre

Bilan

Sans parachute le parachutiste ne subit que l'action de son poids car la Pousée d'Archimède et les frottements sont négligeables, il est donc en chute libre.


Avec parachute

Nous allons maintenant nous intéresser aux forces lorsque le parachute est ouvert.
On distingue 3 forces en présences :

  • La poussée d’Archimède \vec \pi
  • Le poids \vec P
  • Les frottements \vec f
Référentiel : Terrestre supposé galiléen
Système : {parachutiste+parachute}
Schéma de la descente avec parachute

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Vidéo d'une chute avec parachute

Le Poids est le même que celui en chute libre :

Nous ne pouvons calculer la Poussée d'Archimède, car nous n'avons pas le volume du parachute. Mais nous supposons qu'elle est négligeable.

Par contre, contrairement à la chute libre les frottements ne sont pas négligeables car avec le parachute il y a une surface plus importante et donc la force de frottement est plus importante. Voici le tracé des points pour un parachute de 35g réalisé grâce au logiciel Regressi. (Vidéo sur page précédente)

Tracé des points avec parachute

Bilan

Avec parachute le parachutiste subit de façon non négligeable l'action de son poids et des frottements.


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